[发明专利]一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置

说明书

本发明公开了一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，包括储气罐、物料储仓、气化炉、物料收集仓及若干气化炉喷嘴；储气罐的出口与物料储仓的入口相连通，物料储仓的出口与各气化炉喷嘴的入口相连通，各气化炉喷嘴布置于气化炉上，气化炉的顶部出口与除尘器的入口相连通，气化炉的底部出口与物料收集仓相连通，气化炉的侧面设置有用于获取气化炉内流场结构的三维粒子成像测速装置，该装置能够实现气化炉内气三维流场的实时测量。

技术领域

本发明属于煤气化领域，涉及一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置。

背景技术

煤气化是清洁、高效利用煤炭的重要途径,产业链覆盖广泛，是煤基 化学品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、燃料电池、 多联产等工艺的基础。在现代煤化工项目快速发展驱动下，煤气化技术 正在向大型化、清洁高效、宽煤种适应性方向发展，所以气流床气化炉 由于其具备单炉处理量大，煤种适应性广，清洁高效的特点成为了主要 的发展方向。

喷嘴是气流床气化炉的核心装置，其性能和组合方式直接影响炉内 流场的组织分布、强化炉内。喷嘴一方面是通过对原料的弥散以强化混 合；另一方面与炉体匹配形成适宜的流场。尤其是粉体颗粒的弥散作用、 喷嘴入射角、旋流系数及化学反应与流动耦合等关键理论问题、流动参 数的设计与选择一直是该领域的共性技术难点，因此急需开发一种装置， 该装置能够实现气化炉内气三维流场的测量，以获得煤粉和载气的气固 混合特性的瞬态图像，对进一步优化喷嘴布置、提高气化效率、扩展煤 种适应性具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种煤气化煤 粉喷嘴流场示踪装置，该装置能够实现气化炉内气三维流场的实时测量。

为达到上述目的，本发明所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置包括 储气罐、物料储仓、气化炉、物料收集仓及若干气化炉喷嘴；

储气罐的出口与物料储仓的入口相连通，物料储仓的出口与各气化 炉喷嘴的入口相连通，各气化炉喷嘴布置于气化炉上，气化炉的顶部出 口与除尘器的入口相连通，气化炉的底部出口与物料收集仓相连通，气 化炉的侧面设置有用于获取气化炉内流场结构的三维粒子成像测速装 置。

各气化炉喷嘴沿周向依次分布，且各气化炉喷嘴中心对称。

物料储仓内放置有煤粉及示踪剂的混合物，其中，煤粉与示踪剂的 体积比为1:1，煤粉的粒径及示踪剂的粒径均小于90mm。

各气化炉喷嘴喷出的物料与其布置平面的夹角为0°-45°。

气化炉喷嘴的出口与中心线直径偏离0°-9°。

储气罐的入口连通有空气压缩机。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置在具体操作时，储气罐 输出的压缩空气带动物料储仓中的物料进入到气化炉喷嘴中，并经气化 炉喷嘴喷入到气化炉中，通过三维粒子成像测速装置检测气化炉内气三 维流场，操作方便、简单，实用性较强，以获得煤粉和载气的气固混合 特性的瞬态图像，对进一步优化喷嘴布置、提高气化效率、扩展煤种适 应性具有重要的意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为空气压缩机、2为储气罐、3为物料储仓、4为气化炉、5 为三维粒子成像测速装置、6为布袋除尘装置、7为气化炉喷嘴、8为物 料收集仓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：